顧智煒 林海峰 唐超凡 陳子琳 顏墩煒 李清華 嚴生仁
(1 福建省莆田市農業(yè)科學研究所,莆田351106;2 福建省莆田市種子站,莆田351199;3 莆田市興田生態(tài)農業(yè)有限公司,福建莆田351111)
大豆是重要的油料和高蛋白糧飼兼用作物,含有豐富的蛋白質、脂肪和多種對人體有益的生理活性物質,并且是食品、飼料等加工業(yè)的優(yōu)質原料,應用發(fā)展?jié)摿Υ?,對保障國家糧食安全、植物蛋白質安全和油脂安全具有重要意義[1]。在穩(wěn)定大豆種植面積不變的前提下,主攻單產,選育高產、穩(wěn)產大豆新品種成為育種工作者的首要任務。大豆新品種對于提高大豆產量和品質、增強抗性以及促進農業(yè)增效、帶動農民增收起決定性作用[2]。大豆屬短日照作物,對光照反應和緯度較為敏感,品種適應推廣種植的地區(qū)范圍較小。因此,針對福建省本地生態(tài)特點,選育高產、優(yōu)質、多抗、廣適大豆新品種是推動當?shù)卮蠖巩a業(yè)發(fā)展的重要方向。近年來,福建省夏大豆生產面積不斷擴大,但新品種選育研究開展較晚,生產上應用的品種大多為農戶長期以來自種自留的傳統(tǒng)地方品種,其種性退化、混雜嚴重,種植效益低下,生產上急需篩選出一批適合當?shù)厣鷳B(tài)類型的豐產、抗性強的優(yōu)質夏大豆新品種。因此,通過區(qū)域試驗對新育成夏大豆品種進行綜合評價有助于傳統(tǒng)地方品種的更新和新品種的大面積推廣應用。本研究在福建省7 個夏大豆主產區(qū)對新育成的7 個夏大豆新品種以福建省內傳統(tǒng)主栽品種綠斜及目前的主推品種華夏10 號為對照,進行產量、抗性、品質等性狀鑒定,以期篩選出適宜福建省生態(tài)區(qū)生產應用的優(yōu)質夏大豆品種。
1.1 試驗材料參試夏大豆新品種共7 個,對照為傳統(tǒng)主栽品種綠斜(CK1)(由莆田市農業(yè)科學研究所提供)和主推品種華夏10 號(CK2)(由華南農業(yè)大學農學院提供)。試驗品種包括福夏豆4 號(由福建省農業(yè)科學院作物研究所提供),福夏豆5 號、福夏豆6 號(由福建省農業(yè)科學院作物研究所與南京農業(yè)大學提供),泉豆23(由泉州市農業(yè)科學研究所提供),福農CD611、福農CD641(由福建農林大學根系生物研究中心提供),華夏11(由華南農業(yè)大學農學院提供),7 個試驗品種均為新培育品種,暫未通過審定。
1.2 試驗設計試驗于2022 年7-11 月在福建省晉江、荔城、建陽、福清、漳平、清流、尤溪7 個夏大豆主產區(qū)進行。試驗地地勢平坦、肥力較好且均勻,排灌方便,非大豆連作田塊。試驗采取隨機區(qū)組設計,3 次重復,試驗地四周設有保護行。小區(qū)面積13.33m2,統(tǒng)一采用窄畦雙行穴播種植方式,4 行區(qū),每穴留苗2 株,種植密度為16.5 萬~24.0 萬株/hm2(根據(jù)當?shù)卦耘嗔晳T適當調整)[3],按當?shù)卮筇锷a習慣進行常規(guī)管理,治蟲不治病,田間觀測記載生育期、生長勢與抗逆性表現(xiàn)。
1.3 數(shù)據(jù)收集收獲前每小區(qū)取典型株10 株(5穴),依據(jù)《國家大豆品種區(qū)域試驗調查項目及標準》考察株高、底莢高度、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝數(shù)、單株有效莢數(shù)、每莢粒數(shù)、單株粒重、百粒重等性狀。各小區(qū)全部收割、曬干并脫粒,然后進行測產,同時對籽粒檢測粗蛋白質與粗脂肪含量,炭疽病由福建省農業(yè)科學院植物保護研究所田間接菌鑒定。
1.4 統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)采用DPS 數(shù)據(jù)處理軟件進行統(tǒng)計分析,采用LSD 法進行多重比較。
2.1 參試品種生育期和主要特征特性表現(xiàn)從表1 可以看出,9 個參試品種的全生育期在84.4~98.4d之間,首尾相差14.0d,差異較大;株型均為收斂;葉形均為橢圓;福夏豆4 號、綠斜(CK1)開紫花,其余7 個品種均開白花;福夏豆4 號茸毛色為灰色,其余品種為棕色;除福農CD611、福農CD641 亞有限結莢習性外,其他品種均為有限結莢習性;種皮顏色除泉豆23 為褐色、綠斜(CK1)為青色外,其余均為黃色;種臍顏色較為豐富,表現(xiàn)為綠斜(CK1)黑色,泉豆23、華夏10 號(CK2)黃色,福夏豆4 號、福夏豆6 號及華夏11 褐色,福農CD611、福農CD641 深褐色,福夏豆5 號淡褐色;粒形均為橢圓。
表1 參試品種生育期和主要特征特性表現(xiàn)
2.2 參試品種主要經濟性狀表現(xiàn)從表2 可以看出,9 個參試品種株高為57.3~78.4cm,其中福農CD641 最高,福夏豆6 號最矮;底莢高度為9.9~15.6cm,最高的是福農CD641,最低的是華夏11;主莖節(jié)數(shù)為11.8~16.9,最多的是福農CD641,最少的是福夏豆4 號;有效分枝數(shù)為2.4~4.5,分枝最多的是福農CD641,最少的是福夏豆6 號;單株有效莢數(shù)為26.2~53.7,最多的是華夏11,最少的是綠斜(CK1);每莢粒數(shù)為1.83~2.33,最多的是福農CD641,最少的是福夏豆4 號;單株粒重為13.17~17.32g,最高的是華夏11,最低的是福農CD641;百粒重為17.32~32.44g,綠斜(CK1)最重(32.44g),其次為福夏豆4 號(31.71g),這2 個品種表現(xiàn)為大莢大粒,最輕的是華夏11(17.32g),其次為福農CD641(17.83g)。
表2 參試品種主要經濟性狀表現(xiàn)
2.3 參試品種產量表現(xiàn)從表3 可以看出,各試點內區(qū)組間、試點間、品種間及品種與試點互作間的籽粒產量均存在極顯著差異,說明各試點大豆生育條件有所不同,試點布局、田間設計較為合理,可代表不同的夏大豆生態(tài)區(qū)域,品種間遺傳基礎上的差異可得到充分體現(xiàn)。品種×試點互作亦達到極顯著水平,說明參試品種與環(huán)境互作程度大,可進一步作穩(wěn)產性、適應性分析。
表3 參試品種籽粒產量方差分析結果
從表4 可以看出,7 個參試新品種中比綠斜(CK1)增產的有4 個。華夏11 平均產量最高,達到2767.5kg/hm2,比綠斜(CK1)極顯著增產8.53%;華夏10 號(CK2)平均產量為2692.5kg/hm2,位居第二,比綠斜(CK1)極顯著增產5.59%;其他品種比綠斜增產的有福夏豆4 號、福夏豆5 號及福農CD611,均增產顯著。比華夏10 號(CK2)增產的只有華夏11,增產2.79%,未達顯著水平。7 個參試新品種中,福夏豆6 號比華夏10 號(CK2)極顯著減產6.96%;福農CD641 比綠斜(CK1)、華夏10 號(CK2)分別極顯著減產15.59%、20.06%。
表4 參試品種的豐產性和穩(wěn)定性
豐產性效應值中,華夏11 最高,其他大于0 的依次為華夏10 號(CK2)、福夏豆4 號、福夏豆5號、福農CD611,說明以上5 個品種豐產性較好。7 個品種中,變異系數(shù)大于10 的有泉豆23、福農CD641,說明以上2 個品種產量易受環(huán)境影響;福夏豆5 號、華夏10 號(CK2)及綠斜(CK1)3 個品種變異系數(shù)較小,說明以上3 個品種產量較穩(wěn)定。線性回歸穩(wěn)定性分析結果表明,華夏11、福農CD611、福夏豆4 號及綠斜(CK1)4 個品種的回歸系數(shù)大于1.100,品種受環(huán)境影響較明顯,穩(wěn)產性差,適合于高水肥管理條件下種植;華夏10 號(CK2)、福夏豆5 號的回歸系數(shù)接近1.000,具有平均動態(tài)穩(wěn)定性,受環(huán)境影響一般,適應性廣;福農CD641、泉豆23及福夏豆6 號回歸系數(shù)均小于0.950,品種受環(huán)境影響較小,靜態(tài)穩(wěn)定性較高。
2.4 參試品種抗性鑒定結果各試驗點田間試驗觀察鑒定結果:參試9 個品種均未發(fā)現(xiàn)病害發(fā)生;抗倒性上,福夏豆5 號、福夏豆6 號在尤溪試點發(fā)生2 級倒伏,泉豆23 在清流試點發(fā)生3 級倒伏、莆田試點發(fā)生2 級倒伏,福農CD611 在清流試點發(fā)生4 級倒伏、莆田試點發(fā)生2 級倒伏,福農CD641在清流試點發(fā)生2 級倒伏,華夏10 號(CK2)在尤溪試點發(fā)生3 級倒伏。根據(jù)福建省農業(yè)科學院植物保護研究所抗炭疽病田間接菌鑒定結果表明:參試9 個品種中,福農CD611、福夏豆4 號、華夏11、泉豆23、綠斜(CK1)、福農CD641、福夏豆6號表現(xiàn)抗病,福夏豆5 號、華夏10 號(CK2)表現(xiàn)中抗。
2.5 參試品種品質分析結果品質檢測由中國農業(yè)科學院作物科學研究所(農業(yè)農村部谷物品質監(jiān)督檢驗測試中心)完成,檢測結果見表5:各品種粗蛋白含量為40.56%~46.10%,綠斜(CK1)含量最高(46.10%)、其次為福夏豆6 號(45.32%),達國家高蛋白品質標準;粗脂肪含量為17.04%~20.63%,均未達國家高脂肪品質標準,含量最高的是福農CD611;粗脂肪、粗蛋白合計含量最高的品種是綠斜(CK1),達65.62%,最低的品種是華夏11,僅59.68%。
表5 參試品種粗蛋白與粗脂肪含量
本研究中的試驗點分布覆蓋了福建省夏大豆主產區(qū),方差分析結果表明7 個試點間、各試點內區(qū)組間、品種間及品種與試點互作間籽粒產量存在顯著差異,說明了試驗布局、設計較合理,方法可靠、結果較準確,可代表不同的生態(tài)區(qū)域,不同品種間遺傳差異能夠得到充分體現(xiàn)。
高產、優(yōu)質、抗性強是大豆育種的主要目標,但在實際育種中較難獲得集高產、優(yōu)質與抗性強于一體的品種[4]。從7 個參試新品種產量來看,比綠斜(CK1)增產的有4 個,增產極顯著的僅有華夏11;比華夏10(CK2)增產的僅有1 個,且增產不顯著;另外福農CD641 比綠斜(CK1)、華夏10(CK2)均極顯著減產。以上結果說明當前在對照品種標準提高的背景下,對新育成品種的產量水平提出了更高要求。從7 個品種的農藝性狀來看,植株生長勢均較為旺盛,株高高于往年試驗品種表現(xiàn),這可能與當年生育期雨水較多有關。從抗性表現(xiàn)上看,7 個品種中有6 個品種在不同試驗點均有發(fā)生不同級別的倒伏,這可能也與生育期雨水多,植株長勢旺相關,特別是生育后期雨水的影響更大,說明在新品種選育過程中要綜合考慮并控制植株長勢,以防不同年份中出現(xiàn)的氣候變化,如雨水較多引起倒伏進而影響產量。在各試驗點,7 個品種均未發(fā)現(xiàn)病害發(fā)生,且抗炭疽病田間接菌鑒定6 個品種表現(xiàn)抗病、1 個品種表現(xiàn)中抗,說明這批新育成品種在抗病性上有較大突破。從品質來看,7 個參試品種的粗蛋白、粗脂肪合計含量均低于65%,福夏豆6 號粗蛋白含量達國家高蛋白品質標準,粗脂肪含量除福農CD611外,均低于國家高油標準,因此,在新品種品質選育上要加大力度。
華夏11 的產量最高、抗逆性強,綜合性狀優(yōu),可進行小范圍試種示范;福夏豆4 號、福夏豆5 號與福農CD611 的產量較高,綜合性狀較好,但產量比華夏10 號(CK2)增產點率均未超過50%,是否適合推廣有待進一步試驗鑒定。福農CD641 產量過低,直接淘汰。